工程心肌贴片的尺寸与密度验证
比较三维贴片起始密度、培养时间和面积对收缩力及电传导的影响。
用途与模型
- 研究用途
- 检验工程心肌成熟及扩大组织面积后的功能。
- 模型与细胞来源
- 人诱导多能干细胞（iPSC）心肌贴片及 3 条胚胎干细胞系的重复性比较。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 基质包埋组织与柔性框架，漂浮动态培养；膜电位染料成像与恒长测力。
材料与平台
- 培养比较
- 7×7 mm 贴片用 100 万或 50 万起始细胞，动态培养 1–3 周；扩至 15×15 和 36×36 mm。
- 电传导
- 膜电位染料成像，计算传导速度及 80% 复极时程；不同尺寸采用相应成像系统。
- 力学
- 组织伸长至培养长度的 120%，1 Hz 刺激测主动/被动力，收缩力按横截面积归一化。
测量指标与分析
- 总收缩力及归一化收缩力
- 力—长度和力—频率关系
- 传导速度
- 动作电位时程
- 组织结构
总收缩力与按横截面积归一化的收缩力分别报告，并比较细胞密度、培养条件和组织尺寸的影响。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 低/高密度及 3 种尺寸的体外功能比较。
- 测试范围
- 图 5 尺寸传导 11/6/7 份，归一化力 10/6/10 份贴片；来自 3–4 次分化。
- 参照体系
- 100 万起始细胞贴片、7 mm 小贴片及相应培养条件。
- 研究结果
- 低密度归一化收缩力更高；扩大面积后总收缩力增加，传导和归一化收缩力相近。
适用条件与研究局限
- 部分成熟结构只存在少量细胞中。
- 力—频率关系仍非完整成人样。
- 未建立治疗药物筛选结果。
来源与原文
- Cardiopatch platform enables maturation and scale-up of human pluripotent stem cell-derived engineered heart tissues.原始研究 · Nature Communications · 2017-11-28